重载铁路T梁桥横隔板损伤成因及对桥梁静动力性能影响研究

发布时间：2024-06-27 22:39

　　横隔板损伤是重载铁路桥梁常见的病害之一,往往会削弱桥梁的横向连接性能,降低抗扭稳定性,严重危及桥梁的安全性和耐久性,同时对桥梁上行驶的车辆产生不利的影响。本文对影响横隔板开裂的因素进行计算分析,揭示其开裂成因;同时从动力性能角度对发生横隔板损伤后的桥梁的健康状态以及行车安全性进行计算,评估其对车辆和桥梁的影响;并提出相应的优化加固措施,计算加固后对桥梁的动静力影响。本文的主要工作及结论如下。(1)横隔板发生损伤的成因众多,本文通过对桥梁常见病害分析归纳出导致其破坏的两个主要因素,分别为线桥偏心和支座脱空,依托子牙新河特大桥的桥梁实际参数,模拟线桥偏心和支座脱空的不同限值进行横隔板应力计算,分析线桥偏心和支座脱空对横隔板受力的影响。(2)利用车桥耦合动力学理论建立车辆与桥梁的运动平衡方程,通过位移协调和力的协调条件建立耦合车桥系统,并利用newmark-β3法逐步积分求解列车过桥时列车和桥梁各方向的振幅和加速度,利用这些动力参数评估横隔板发生损伤后两者运行时的安全性能变化。并分析横隔板损伤对双T梁两片主梁协同工作性能的影响。(3)横隔板损伤会导致桥梁整体损伤的发展。因此既有损伤的横隔板需...

【文章页数】：100 页

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 重载铁路桥梁病害及其对行车安全性研究现状
        1.2.2 桥梁横向连接构件的损伤研究现状
        1.2.3 车桥耦合系统动力分析的发展现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 重载铁路桥梁横隔板损伤影响因素定量分析
    2.1 前言
    2.2 重载铁路桥梁横隔板损伤成因分析
    2.3 子牙新河特大桥主桥概况及有限元模型建立
        2.3.1 子牙新河特大桥概况
        2.3.2 有限元模型建立
    2.4 线桥偏心对于横隔板受力的影响分析
        2.4.1 线桥偏心的测量计算原理
        2.4.2 正常运行状态下横隔板应力分析
        2.4.3 线桥偏心对横隔板应力影响的计算
    2.5 支座脱空对于横隔板受力的影响分析
        2.5.1 支座的基本用途及脱空危害
        2.5.2 支座脱空对横隔板受力影响的分析
    2.6 本章小结
3 横隔板损伤对车桥系统的动力影响分析
    3.1 前言
    3.2 车桥耦合基本理论
        3.2.1 车辆计算模型
        3.2.2 桥梁计算模型
        3.2.3 轨道不平顺
        3.2.4 车桥耦合系统的建立与求解
        3.2.5 逐步积分法时域分析
    3.3 车桥系统动力性能评价标准
        3.3.1 车辆运行安全性标准
        3.3.2 车辆运行平稳性标准
        3.3.3 桥梁动力性能评定标准
    3.4 车桥有限元模型的建立
        3.4.1 桥梁模型的建立
        3.4.2 车辆模型的建立
    3.5 车桥耦合动力响应分析
        3.5.1 桥梁动力响应分析
        3.5.2 车辆动力响应分析
    3.6 横隔板损伤对双T梁协同工作性能影响的分析
    3.7 本章小结
4 横隔板加固后桥梁动静力性能分析
    4.1 前言
    4.2 选择加固方法的原则
    4.3 针对提高耐久性的加固方法
        4.3.1 桥梁局部修复
        4.3.2 外包钢板法
        4.3.3 V型钢板粘贴加固
        4.3.4 体外预应力棒加固
    4.4 针对横隔板结构性补强的加固方法
        4.4.1 优化横隔板数量
        4.4.2 优化横隔板的截面尺寸
    4.5 结构性补强加固方案的计算比选及静动力分析
        4.5.1 横隔板加固后的对桥梁静力影响计算分析
        4.5.2 横隔板加固后的对桥梁动力影响计算分析
    4.6 加固施工工艺要求
        4.6.1 优化加固主要材料参数
        4.6.2 优化横隔板截面尺寸的施工工序
    4.7 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3996036